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Sistema Scada pode melhorar a rentabilidade de uma usina solar?

O retorno dos investimentos depende de uma geração de energia contínua e confiável

Autor: 8 de julho de 2022Tecnologia e P&D
Sistema Scada pode melhorar a rentabilidade de uma usina solar?

Ferramenta pode auxiliar na melhoria do desempenho dos empreendimentos fotovoltaicos

Que a energia solar oferece um grande retorno financeiro, isso todo mundo sabe. No entanto, para que esse retorno ocorra é preciso um bom plano de operação e manutenção de uma usina ao longo de sua vida útil.

Nesse sentido, uma das partes mais importante da operação de um empreendimento é o monitoramento de todos os dados e diversos componentes que a constituem, já que o retorno dos investimentos depende de uma geração de energia contínua e confiável.

Isso porque, dependendo do tamanho e da complexidade da planta, existe uma série de fatores que pode impactar a produção de energia, melhorando ou reduzindo a rentabilidade do sistema. Por causa disso, a utilização de um sistema Scada (Sistema de Supervisão e Aquisição de Dados) pode auxiliar na melhoria do desempenho dos empreendimentos fotovoltaicos.

Mesmo sendo uma tecnologia já existente, muitas empresas acabam não recorrendo a ela por não saberem que pode ser útil tanto para usinas de GC (geração centralizada) quanto de GD (geração distribuída).  

O sistema Scada é uma tecnologia que utiliza softwares de monitoramento e supervisão para obter informações mais detalhadas das usinas, permitindo acompanhar, configurar, armazenar dados e disponibilizar recursos para que o proprietário de uma usina possa intervir manualmente ou automaticamente no processo, sempre que necessário.

Em tempo real, por exemplo, é possível fazer a visualização e a supervisão dessas informações, como identificar possíveis sobrecargas de energia nos inversores. No segmento de GC é possível até mesmo mudar, em poucos segundos, o posicionamento dos trackers (rastreadores solares) para obter maior captação de luz do Sol em determinados horários do dia.

Tecnologia da EA Energia Automação

Tecnologia da EA Energia Automação

No Brasil, uma das empresas que fornecem o sistema Scada para proprietários de usinas de energia solar é a AE Energia Automação. Na solução fornecida pela empresa, por meio de uma tela de computador ou celular é possível controlar todo o funcionamento da planta. 

Bruno Musarra, diretor de negócios da empresa, destaca que com o aumento do protagonismo das usinas fotovoltaicas na matriz energética brasileira, monitorar e controlar a geração de energia é fundamental. “Os softwares da EA e de outras empresas visam este objetivo: funcionar como solução para aumentar a eficiência operacional, viabilizar o gerenciamento inteligente das usinas e maximizar a rentabilidade do negócio”, explicou.

Por meio de um computador e software é possível comandar o funcionamento de uma usina

Por meio de um computador e software é possível comandar o funcionamento de uma usina. Imagem: EA Energia Automação/Reprodução

Funcionalidades do sistema Scada da EA Energia Automação

  • A interface gráfica segue conceitos de alta performance visual e requisitos de ergonomia/usabilidade de software;
  • Interface intuitiva para sinalização do desvio de posição dos trackers;
  • Comparativo de produção dos arranjos fotovoltaicos e string;
  • Supervisão e controle dos inversores;
  • Mapa de calor da potência convertida pelos inversores;
  • Monitoramento das condições climáticas;
  • Visão completa da usina com supervisão dos eletrocentros;
  • Integração com sistema de medição de faturamento (SMF);
  • Limitador de potência para atender restrições determinadas pelo ONS;
  • Módulo de manobras automáticas;
  • Integração com sistema PPC (Power Plant Controller).

Para auxiliar no monitoramento de performance de uma usina, a AE Energia Automação também oferece uma plataforma de dados chamada de Data Solaris. A tecnologia disponibiliza números e indicadores da usina solar, como fator de capacidade, eficiência de produção e avisos sobre chuvas e irradiância, auxiliando o cliente de diversas formas.

Por exemplo, se uma unidade geradora tiver razão de produção abaixo de 100% na plataforma, é sinal de que o empreendimento possui algum mau funcionamento ou alguma limitação, o que reduz o rendimento da planta.

Com base nas previsões climáticas, a ferramenta avisa que vai chover com até cinco dias de antecedência, e avisa o responsável pela operação da usina para não realizar um agendamento para limpeza dos módulos na mesma data. A ferramenta ainda permite ao cliente fazer comparações de rendimentos dos módulos fotovoltaicos e dos inversores.

Datasolaris permite que os usuários monitorem e analisem dados de suas usinas

Datasolaris permite que os usuários monitorem e analisem dados de suas usinas. Imagem: EA Energia Automação/Reprodução

Funcionalidades do Datasolaris da EA Energia Automação

  • Monitoramento das condições operacionais da usina em tempo real;
  • Recursos para classificação das paradas dos inversores;
  • Produção x Meta x Certificações (P50/P90), Potência x Irradiância, Balanço de Potência, Performance Ratio, Índice de Desempenho Energético (EPI), Eficiência e Rendimento no BOS, entre outros;
  • Cálculo de disponibilidade técnica e disponibilidade operacional
  • Estimativa de perdas por indisponibilidade e por má condição climática;
  • Perdas na Subestação;
  • Otimização da lavagem dos módulos fotovoltaicos;
  • Estimativa de geração em função da previsão de irradiação para as próximas semanas;
  • Relatórios de acompanhamento da geração, ranking de inversores, ranking dos trackers, entre outros.

Mais plataformas

Além da AE Automação, um exemplo de outra empresa que atua no segmento de energia solar e que conta com o sistema Scada é a Weidmüller, por meio do Procon-Web Scada. Trata-se de um sistema integrado que pode ser implementado independentemente do hardware e do sistema operacional, trazendo uma visualização baseada na web para dispositivos móveis com padrões abertos de comunicação, aumentando assim a flexibilidade do sistema de comunicação e monitoramento.

“Este conceito de supervisão e monitoramento, pensado em um âmbito de aplicação dentro de usinas fotovoltaicas que integra sistemas de diferentes áreas e fornecedores, permite uma aplicação facilitada ao integrador e ao dono da usina”, explica Felipe Anjoulete, engenheiro de aplicação de energias renováveis da Weidmüller Brasil.

O profissional acrescenta  que isso evita conflitos de comunicação, aquisição e gestão de dados, não necessitando de software, servidor, conhecimento específico ou até mesmo licenças para operação.

“Além deste detalhe, estes equipamentos encontram características compatíveis com os requisitos das usinas, seja por uso de protocolos definidos, pela flexibilidade atingida e até mesmo pelo acompanhamento em tempo real, permitindo as definições de alarmes e indicações no supervisório desenvolvido”, comentou.  

De acordo com Anjoulete, os requisitos para aplicação de hardware de aquisição de sinais elétricos e software de gerenciamento utilizados em fazendas solares são semelhantes aos usados na indústria, isso quando falamos de protocolos de comunicação e requisitos de temperatura e proteção. 

“É natural que muitas soluções criadas para utilização no chão de fábrica migrem para o uso em campo, principalmente quando falamos de inovações ligadas à indústria 4.0”, comentou. 

Ainda segundo o engenheiro, uma das necessidades para Sistemas Scada é a confiabilidade da comunicação dos dispositivos em campo. “No início, protocolos com sinais físicos como RS-485 se mostraram eficientes por um tempo, porém com o crescimento das potências geradas nas usinas, houve proporcionalmente o aumento da interferência magnética nos sinais de comunicação via cabo, isso sem mencionar outros fatores, como roedores danificando cabos de comunicação. Desta forma, a necessidade para transmissão de dados sem fio aumenta cada vez mais”, pontuou. 

Um dos protocolos criados para aplicações IoT para o meio rural que vem se aplicando em UFVs é o LoRa WIFI. O LoRa usa banda de radiofrequência sem licença, como 433 MHz, 868 MHz (Europa), 915 MHz (Austrália e América do Norte) e 923 MHz (Ásia) e permite transmissões de longo alcance (mais de 10 km em áreas rurais) com baixo consumo de energia. 

O novo sistema de monitoramento de strings da Weidmüller, o EagleEye, conta com a comunicação sem fio LoRa Wifi, junto com a CPU U-control hospedando o sistema Scada, oferecendo assim uma solução completa para monitoramento e aquisição de dados em usinas fotovoltaicas.

“Existem estudos que comprovam que uma usina fotovoltaica que conta com monitoramento a nível de string reduz em até 2% as perdas de geração, pois permite uma rápida identificação de falhas”, pontua Mauro Sirtoli, gerente de energias renováveis da Weidmüller Brasil.

“Isso significa que o papel do sistema Scada não se resume apenas em reportar a geração para o órgão regulador, mas também em auxiliar a equipe de O&M para uma rápida resposta quando necessário”, ressalta ele, lembrando que: “Investir em sistemas SCADA robustos e de qualidade significa entregar uma solução mais confiável para o cliente que está adquirindo uma usina fotovoltaica”, finaliza. 

Henrique Hein

Henrique Hein

Coordenador da Revista Canal Solar. Atuou no Correio Popular e na Rádio Trianon. Possui experiência em produção de podcast, programas de rádio, entrevistas e elaboração de reportagens. Acompanha o setor solar desde 2020.

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